北京市海淀区人大附中2020届高三生物一模试题（Word版附解析）

人大附中 2019~2020 学年度高三一模模拟练习 生物 一、选择题 1.下列组成元素不同于其它三类物质的是（ ） A. 磷脂 B. 蛋白质 C. RNA D. ATP 【答案】B 【解析】 【分析】 磷脂双分子层是生物膜的基本支架，由 C、H、O、N、P 五种元素组成，蛋白质是生命活动的 主要承担者，由 C、H、O、N 等元素组成，RNA 是核酸中的一种，由 C、H、O、N、P 五种 元素组成，ATP 是直接能源物质，全称三磷酸腺苷，由 C、H、O、N、P 五种元素组成。 【详解】A、磷脂由 C、H、O、N、P 五种元素组成。与 RNA、ATP 相同； B、蛋白质由 C、H、O、N 等元素组成，不一定含有 P； C、RNA 由 C、H、O、N、P 五种元素组成。与磷脂、ATP 相同； D、ATP 由 C、H、O、N、P 五种元素组成。与 RNA、磷脂相同。 故选 B。 【点睛】蛋白质的基本单位是氨基酸，由 C、H、O、N 等元素组成，常含有 S，如胰岛素， 血红蛋白含有 Fe，不同蛋白质可能含有除 C、H、O、N 四种元素之外的其他元素，但 C、H、 O、N 四种元素是必有的。 2.德国生理学家华尔柏在研究线粒体数量时，统计了某动物部分组织细胞中的线粒体数据，如 下表所示。下列相关说法错误的是（ ） 肝细胞 肾皮质细胞 平滑肌细胞 心肌细胞 950 个 400 个 260 个 12500 个 A. 线粒体具有双层膜结构，其中产生能量最多的部位是基质 B. 不同细胞的线粒体数量有差异与其执行不同的细胞功能有关 C. 心肌细胞线粒体含量最多的原因是心肌消耗的能量多D. 表中数据可以看出线粒体的多少与细胞新陈代谢的强弱有关 【答案】A 【解析】 【分析】 线粒体是有氧呼吸的主要场所，代谢活动约旺盛的细胞，需要的能量越多，从体细胞中线粒 体的数目可判断其新陈代谢的强弱。 【详解】A、线粒体具有双层膜结构，有氧呼吸中产生能量最多的是第三阶段，发生在线粒体 内膜，A 错误； B、不同细胞的功能不同，生命活动消耗的能量不同，结构决定功能，所具有的线粒体数目是 不同的，B 正确； C、从图中看看出四种细胞中心肌细胞的线粒体数目是最多的，说明其新陈代谢最强，从图表 中可以推测，新陈代谢强弱依次是心肌细胞＞肝细胞＞肾皮质细胞＞平滑肌细胞，C 正确； D、线粒体的多少与细胞新陈代谢的强弱有关，由图可知，不同细胞的线粒体数目不同，心肌 细胞为了维持规律性收缩运动，需要大能量，故而线粒体数目也较多，D 正确。 故选 A。 【点睛】有氧呼吸的化学反应式为 ， 分为三个阶段，每个阶段的物质与能量变化如下： 3.研究发现协助物质进出细胞的转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白，且载体蛋白协助物质进出 细胞时可能消耗能量，也可能不消耗能量，而通道蛋白协助物质进出细胞时不消耗能量。下 列有关物质进出细胞的方式叙述，不合理的是（ ） A. 无转运蛋白参与的物质进出细胞方式都是自由扩散 6 12 6 2 2 2 2C H O 6O 6H O 6CO 12H O+ + → + +酶 能量B. Na＋不能通过通道蛋白的协助逆浓度梯度运出细胞 C. 在主动运输中协助物质进出细胞的蛋白质是载体蛋白 D. 物质依靠通道蛋白进出细胞的方式属于被动运输 【答案】A 【解析】 【分析】 1、小分子物质跨膜运输的方式和特点： 名 称 运输方向 载体 能量 实 例 自由扩散（简 单扩散） 高浓度 低浓度 不需 不需 水、CO2、O2、甘油,苯、酒精 等 协助扩散（易 化扩散） 高浓度 低浓度 需要 不需 红细胞吸收葡萄糖 主动运输 低浓度 高浓度 需要 需要 小肠绒毛上皮细胞吸收氨基 酸、葡萄糖等 2、大分子的运输方式: 胞吞和胞吐:大分子物质进出细胞的方式，不需要载体，但需要能量，体现了细胞膜的流动性。 【详解】A、无转运蛋白参与的物质进出细胞方式有自由扩散和胞吞、胞吐，A 错误； B、Na＋通过载体蛋白的协助逆浓度梯度运出细胞，通道蛋白只能进行顺浓度梯度运输，B 正 确； C、在主动运输中协助物质进出细胞的蛋白质是载体蛋白，C 正确； D、物质依靠通道蛋白进出细胞的方式是协助扩散，属于被动运输，D 正确。 故选 A。 4.如图的数学模型能表示的生物学含义是（ ）A. 植物细胞液浓度随外界溶液浓度变化情况 B. H2O2 分解速率随 H2O2 酶浓度变化的情况 C. 细胞有氧呼吸强度随氧气浓度的变化情况 D. 真光合作用速率随光照强度的变化情况 【答案】B 【解析】 【分析】 该数学模型横坐标是自变量，纵坐标是因变量，从图中可看出因变量有初始值，并且随自变 量的变化是先升高后基本保持稳定，保持相对稳定的原因可能是有某些限制增长的因素。 【详解】A、如果外界溶液中的溶质能够被细胞吸收，开始细胞失水细胞液浓度增大后，由于 细胞能主动吸收溶质，这是细胞液浓度升高，反而会吸水使得细胞液浓度下降，不会存在一 个稳定期，A 错误； B、无酶时，过氧化氢较慢分解，加酶时，反应速率先随着酶量的增加而增加，由于底物的量 是有限的，当酶过量时，反应速率不再随酶增多而增大，B 正确； C、氧气浓度为 0 时有氧呼吸也应该为零，C 错误； D、光照强度为 0，真光合也应为 0，D 错误。 故选 B 【点睛】数学模型是用来描述一个系统或它性质的数学形式，可以是公式、曲线图、表格等 数学方式。 5.下列关于有丝分裂和减数分裂过程的叙述中，不正确的是（ ） A. 若细胞质正在发生不均等分裂，则细胞中不一定有同源染色体 B. 染色单体和核 DNA 数目相等的时期，可能发生非同源染色体的自由组合 C. 染色体和核 DNA 数目相等的时期，每条染色体上均没有姐妹染色单体 D. 染色体组数加倍的时期，可发生着丝点分裂，同源染色体分离 【答案】D 。【解析】 【分析】 减数分裂过程： （1）减数第一次分裂间期：染色体的复制。 （2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期： 同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④ 末期：细胞质分裂。 （3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中 期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并 均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】A、卵细胞形成过程中，减数第一次和减数第二次分裂后期都会出现细胞质不均等分 裂，减数第一次分裂后期时细胞中存在同源染色体，A 正确； B、减数第一次分裂后期时，发生非同源染色体的自由组合，此时细胞中染色单体和 DNA 数 目相等，B 正确； C、染色体和 DNA 数目相等的时期，即每条染色体上只有一个 DNA 分子，说明此时每条染 色体上没有姐妹染色单体，C 正确； D、减数第二次分裂后期时，由于着丝点分裂，导致染色体组数加倍，此时细胞中没有同源染 色体，D 错误。 故选 D。 【点睛】本题比较基础，考查细胞的减数分裂，要求考生识记细胞减数分裂的特点，掌握减 数分裂不同时期的特点，能根据题干要求作出准确的判断。 6.下表中人体不同细胞的寿命和分裂能力不同，以下说法错误的是（ ） 细胞种类 小肠上皮细胞 癌细胞 红细胞 白细胞 寿命 1〜2 天 不死性 120 天 5〜7 天 能否分裂 能 能 不能 大多数不能 A. 白细胞的凋亡比红细胞快，这与白细胞吞噬病原体有关B. 癌细胞的无限增殖是由正常基因突变为原癌基因引起的 C. 通常情况下，细胞的分化程度越高，细胞分裂能力越弱 D. 小肠上皮细胞寿命最短，这与基因控制的凋亡有关 【答案】B 【解析】 【分析】 细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能 上发生稳定性差异的过程，实质是基因的选择性表达，最终形成形态和功能不同的组织和细 胞。 【详解】A、白细胞没有细胞核，功能主要是吞噬病原体，因此更新速度快，A 正确； B、癌细胞的无限增殖是由于原癌基因突变为癌基因，以及抑癌基因突变失去功能导致的，B 错误； C、通常情况下，细胞的分化程度越高，其全能性就越低，细胞分裂能力就越弱，C 正确； D、人体不同组织的细胞寿命不同，是由遗传物质决定，与基因控制的衰老和凋亡有关，D 正 确。 故选 B。 【点睛】原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要阻止 细胞不正常的增殖。细胞癌变的内因是原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长 和分裂失控，使得正常细胞变成不受控制、恶性增殖的癌细胞。 7.秀丽隐杆线虫的 ced3、ced4 基因发生突变失活后，原先应该凋亡的 131 个细胞依然存活； ced9 基因突变会导致所有细胞在胚胎期死亡，无法得到成虫。据此推测不合理的是（ ） A. ced3、ced4 基因是 131 个细胞中选择性表达的基因 B. ced9 基因在线虫发育过程中抑制细胞凋亡 C. ced3、ced4 基因在线虫发育过程中促进细胞凋亡 D. ced9 基因直接抑制 ced3、ced4 基因表达 【答案】D 【解析】 【详解】AC、秀丽隐杆线虫的 ced3、ced4 基因发生突变失活后，原先应该凋亡的 131 个细胞 依然存活，说明 ced3、ced4 基因是 131 个细胞中选择性表达的基因，在线虫发育过程中会促 进细胞凋亡，AC 正确；B、ced9 基因突变会导致所有细胞在胚胎期死亡，说明 ced9 基因在线虫发育过程中抑制细胞 凋亡，B 正确； D、根据题干信息，不能获得 ced9 基因的作用是直接抑制 ced3、ced4 基因表达的信息，D 错 误。 故选 D。 8.我国养殖蜜蜂的历史有数千年之久，人们通过人工饲养蜜蜂而取蜂蜜、蜂王浆等产品。养蜂 业不但能够向社会提供丰富的蜜蜂产品，而且还可以帮助农民脱贫致富，尤其重要的是蜜蜂 为农作物授粉能够产生巨大的经济效益。我国目前约有 30 万左右职业养蜂人，他们需要根据 花期在各地进行转场，同时也要注意防治蜂螨、老鼠等害虫害兽。近期新冠肺炎疫情期间养 蜂人因遭遇不能及时转场的困难而受到关注。以下相关说法正确的是（ ） A. 老鼠偷食蜂蜜，蜜蜂中的能量流入老鼠体内 B. 蜜蜂与其授粉采蜜的植物间存在互利共生的关系 C. 油菜花农田里喷洒农药将诱导蜜蜂产生抗药变异 D. 养蜂人不能及时转场将使今年豌豆等农作物产量下降 【答案】B 【解析】 【分析】 能量流动中同化量是指该营养级生物消化吸收的能量，没被消化吸收的依然属于上一营养级 的能量。互利共生是指两者生活在一起，相互依赖，彼此有利，分开后对双方都不利，“同 生共死”的同步性变化的种间关系。 【详解】A、蜂蜜是蜜蜂采集的，但并没有被蜜蜂吃掉同化，所以老鼠偷吃蜂蜜，并不是蜜蜂 中的能量流入老鼠体内，应该还是植物中的能量流入老鼠体内，A 错误； B、互利共生不仅仅局限于地衣和根瘤菌与豆科植物等这种紧密的互利共生关系，蜜蜂为植物 传粉，植物给蜜蜂提供花蜜，这也是互利共生的关系，B 正确； C、不是农药诱导产生突变，而是农药将抗药性个体筛选出来，C 错误； D、豌豆为自花传粉植物，不需要蜜蜂帮助传粉，所以养蜂人不能及时转场不会使今年豌豆等 农作物产量下降，D 错误。 故选 B。 【点睛】自然选择是筛选出适应环境的个体，人工选择是选择出符合生产需要的个体。豌豆 是自花传粉植物，自然状态下为纯种。9.如图是表示人体和人体细胞内某些信息的传递机制的模式图。下列有关叙述中不正确的是 （ ） A. 若该图表示细胞内遗传信息的表达过程，则 e 过程发生于核糖体中 B. 若该图表示膝跳反射的过程，则 b 表示大脑皮层，c 表示相应肌肉 C. 若图表示内环境中成分的单方向联系，a 为组织液，b 为淋巴，c 为血浆 D. 若该图中 a 为下丘脑，b 为垂体，c 为甲状腺，则 d 和 e 为不同物质 【答案】B 【解析】 【分析】 翻译即蛋白质合成的过程，核糖体是合成蛋白质的机器。非条件发射是先天的，不需要大脑 皮层的参与。细胞外液组成的液体环境即内环境，细胞外液相互联系。上图也可表示甲状腺 激素的分级调节，下丘脑和垂体都是内分泌腺。 【详解】A、若该图表示细胞内遗传信息的表达过程，则 e 过程为翻译过程，发生于核糖体中， A 正确； B、膝跳反射中枢在脊髓不在大脑皮层，B 错误； C、组织液、淋巴、血浆的流动方向是血浆通过毛细血管动脉端进入组织液，少部分组织液可 通过毛细血管静脉端回渗入血浆，组织液可穿过淋巴管壁进入淋巴液，淋巴液通过淋巴循环 通过左右锁骨下静脉进入血浆，C 正确； D、若该图中 a 为下丘脑，b 为垂体，c 为甲状腺，则 d 表示促甲状腺激素释放激素和 e 表示 促甲状腺激素，D 正确。 故选 B。 【点睛】基因的表达包括转录和翻译的过程，对于真核生物来说，转录发生在细胞核，而翻 译发生在细胞质中，对于原核生物来说，转录和翻译都发生在细胞质中，拟核周围。组织液、 淋巴、血浆三种细胞外液间的流动关系如下：10.如图是血糖调节模型，有关叙述正确的是(　　) A. 曲线 ab 段与 ef 段血糖浓度上升的原因相同 B. 曲线 bc 段与 de 段血液中胰岛素变化趋势相同 C. fg 段血糖维持相对稳定是神经—激素调节的结果 D. 当血糖偏低时，胰高血糖素可促进肝糖原和肌糖原的水解以提高血糖浓度 【答案】C 【解析】 【分析】 据图分析，ab 段由于食物中糖类消化吸收，使得血糖浓度升高；bc 段胰岛素分泌增加，降低 血糖；de 段运动消耗糖类，使得血糖浓度降低；ef 段肝糖原分解和非糖类物质转化使得血糖 升高。 【详解】A、在 ab 段由于食物中糖类的消化吸收，使得血糖浓度较高，而 ef 段是体内肝糖原 水解和非糖物质转化引起的，A 错误； B、曲线 bc 段是胰岛素分泌增多导致，而 de 段运动导致代谢增强，血糖浓度降低，则胰岛素 的分泌量减少，B 错误； C、在血糖平衡调节中有体液调节、神经-体液调节，C 正确； D、当血糖浓度偏低时，胰高血糖素只促进肝糖原水解和非糖物质转化，肌糖原不能水解补充 血糖浓度，D 错误。 故选 C。 【点睛】易错点：胰高血糖素不能促进肌糖原水解为葡萄糖。 11.将两种仓库害虫拟谷盗和锯谷盗共同饲养于面粉中，两者数量变化如图所示。据实验判断，正确的是（ ） A. 拟谷盗种群增长速率 最大值出现在第 50 天以后 B. 拟谷盗种群似“S”型增长，其增长受种内斗争因素制约 C. 拟谷盗种群和锯谷盗种群为竞争关系，竞争程度由强到弱 D. 调查拟谷盗和锯谷盗种群数量可采用标志重捕法和样方法 【答案】B 【解析】 【分析】 两种仓库害虫拟谷盗和锯谷盗都以面粉为食，为竞争关系，但竞争实力悬殊，由图我们可以 看到最终拟谷盗的数量很多，而锯谷盗的数量趋于零，是一种“你生我死”的竞争方式。拟谷盗 的最大数量在 100 只附近波动，说明该值为环境容纳量。 【详解】A、据图分析 50 天以后拟谷盗种群达到 K 值，增长速率最大值应该出现在 2/K，应 该在第 50 天之前，A 错误； B、空间资源有限条件下，当种群数量较大时，引起种内斗争加剧，限制种群增长，B 正确； C、拟谷盗种群和锯谷盗种群为竞争关系，刚开始两种虫子都很少，资源相对丰富，竞争较弱， 后期锯谷盗种群密度极低，竞争程度也弱，所以竞争强度的变化是由弱到强再到弱，C 错误； D、拟谷盗和锯谷盗，有爬行和飞行行为，活动能力也较强，应用标志重捕法调查，D 错误。 故选 B。 【点睛】样方法多用于植物，调查植物种群密度。也可以用于昆虫卵的密度，蚜虫、跳蝻的 密度等，要求调查目标不移动或者移动范围很小。标志重捕法反之，适用于活动能力强，活 动范围较大的动物种群。 12.下列化学试剂在实验中的具有相同作用的是 A. 酒精在“微生物培养”和“叶绿体中色素的提取和分离”中的作用 的B. 盐酸在“观察植物细胞有丝分裂”和“探究 pH 对酶的活性”中的作用 C. CuSO4 在“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质”中的作用 D. 蒸馏水在“提取纯净的动物细胞膜”和“利用鸡血粗提取 DNA”中的作用 【答案】D 【解析】 【分析】 1.酒精是生物实验常用试剂之一，如检测脂肪实验中需用体积分数为 50%的酒精溶液洗去浮色； 观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需用体积分数为 95%的酒精 对材料进行解离；绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水酒精来提取色素；果酒和果醋制 作实验中可用体积分数为 70%的酒精进行消毒；DNA 的粗提取和鉴定中可以体积分数为 95% 的冷酒精进一步纯化 DNA 等。 2.斐林试剂是由甲液（质量浓度为 0.1g/mL 氢氧化钠溶液）和乙液（质量浓度为 0.05g/mL 硫 酸铜溶液）组成，用于鉴定还原糖，使用时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管 中，且需水浴加热；双缩脲试剂由 A 液（质量浓度为 0.1g/mL 氢氧化钠溶液）和 B 液（质量 浓度为 0.01g/mL 硫酸铜溶液）组成，用于鉴定蛋白质，使用时要先加 A 液后再加入 B 液。 【详解】A、酒精在“微生物培养”的作用是消毒，而在“叶绿体中色素的提取和分离”中的作用 是溶解色素，A 错误； B、盐酸在“观察植物细胞有丝分裂”的作用是对组织进行解离，而在“探究 pH 对酶的活性”中 的作用是调节 pH 值，B 错误； C、CuSO4 在“检测生物组织中的还原糖”的作用是与 NaOH 反应生成 Cu（OH）2，而在“检测 生物组织中的蛋白质”中的作用是形成碱性条件，C 错误； D、蒸馏水在“提取纯净的动物细胞膜”和“利用鸡血粗提取 DNA”中的作用都是使细胞吸水涨破， D 正确。 故选 D。 13.用 PCR 技术将 DNA 分子中的 A1 片段进行扩增，设计了引物Ⅰ、Ⅱ，其连接部位如图所示， x 为某限制酶识别序列。扩增后得到的绝大部分 DNA 片段是右图中的A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】利用 PCR 技术将 DNA 分子中的 A1 片段进行扩增，当引物与母链通过碱基互补配对结 合后，子链延伸的方向总是从 5′端到 3′端，据此依题意和图示分析可知，A、B、C 均错误， D 正确。 14.利用人胰岛 B 细胞构建 cDNA 文库，然后通过核酸分子杂交技术从中筛选目的基因，筛选 过程如下图所示。下列说法错误的是（ ） A. cDNA 文库的构建需要用到反转录酶 B. 图中的菌落是通过稀释涂布法获得的 C. 核酸分子杂交的原理是碱基互补配对 D. 从该文库中可筛选到胰高血糖素基因 【答案】D 【解析】 【分析】 基因工程的操作步骤：获取目的基因（基因文库、PCR、人工合成）；构建基因表达载体；把 目的基因导入受体细胞；目的基因的检测和鉴定。【详解】A、cDNA 是利用某种生物发育的某个时期的 mRNA 为模板反转录合成的，该过程需 反转录酶的催化，储存 cDNA 的受体菌群就叫做这种生物的 cDNA 文库，A 正确； B、依据培养基上菌落的分布特点可知，图中的菌落是通过稀释涂布法获得的，B 正确； C、核酸分子杂交利用了碱基互补配对原则，如 A-T、C-G，C 正确； D、胰岛 B 细胞中控制胰高血糖素的基因并没有表达，因此不能从题目获得的 cDNA 文库中 筛选到胰高血糖素基因，D 错误。 故选 D。 【点睛】cDNA 文库只含有该生物的一部分基因，若利用胰岛 B 细胞的 mRNA 构建的基因文 库，则可以找到呼吸酶基因、胰岛素基因等可以在该细胞表达的基因，不能找到胰高血糖素 基因、血红蛋白基因等不表达的基因。 15.下列有关植物体细胞杂交与单克隆抗体制备过程的比较，正确的是（ ） A. 两者原理都涉及细胞膜的流动性 B. 均可用电激、灭活的病毒诱导融合 C. 两者成功的标志都是形成杂种个体 D. 都必须用选择培养基筛选杂种细胞 【答案】A 【解析】 【分析】 植物体细胞杂交就是将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞 培育成新的植物体的技术。单克隆抗体制备过程是将免疫过的 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行 融合，得到杂交瘤细胞，经过多次克隆培养、检测、筛选，就可获得足够数量的能分泌所需 抗体的细胞。 【详解】A、原生质体融合和动物细胞融合都体现了细胞膜的流动性，A 正确； B、灭活病毒适用于动物细胞融合，不适用于诱导植物原生质体融合，B 错误； C、制备单克隆抗体不得到动物个体，C 错误； D、植物体细胞杂交可以通过显微镜筛选融合原生质体，不需要用选择培养基，D 错误。 故选 A。 【点睛】促使原生质层融合的人工诱导的方法有物理法（离心、振动、电激等）、化学法（聚 乙二醇等）；动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的基本原理相同，常用的诱导因素有聚 乙二醇、电激、灭活的病毒等。二、非选择题 16.C-3 植物都是直接把 CO2 固定成三碳化合物，而 C-4 植物则在卡尔文循环之前 CO2 先被固定 成一种四碳酸，两者的光合作用速率有很大差别。 （1）下图是 C-4 植物叶片细胞结构图及 CO2 的同化过程图。 ①由图可知，C-4 植物的叶肉细胞和维管束鞘细胞排列成______状，内部都有固定 CO2 的 ______（填结构）。 ②与 C-3 植物相比，C-4 植物的卡尔文循环发生在_________细胞。C-4 植物比 C-3 植物更能固 定低浓度的 CO2，原因是_________。 （2）将玉米的 P 酶基因转入水稻后，测得光强对转基因水稻和原种水稻的气孔导度和光合速 率的影响结果，如下图：分析图中信息，可知 P 酶的作用是__________________。原种水稻在光照大于 8×102μmol·m-2·s-1 时光合速率基本不变的原因是__________________。 （3）综上所述，可以看出 C-4 植物适宜栽种在__________________条件下，原因是 __________________。 【答案】 (1). 环 (2). 叶绿体 (3). 维管束鞘细胞 (4). 其叶肉细胞中的 P 酶与 CO2 的亲和力远比 R 酶大 (5). 增大气孔导度，提高水稻在强光下的光合作用 (6). 光强增 强导致的光合速率增加量等于气孔导度下降导致的光合速率降低量 (7). 干旱、强光照 (8). 干旱情况下，植物气孔关闭，胞间 CO2 浓度降低，C-4 植物能够利用胞间低浓度 CO2 进行 光合作用；强光下，C-4 植物的气孔开放程度大，能够提高胞间 CO2 浓度有利于光合作用。 【解析】 【分析】 光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段，其过程如下： 由图可知，一些外界因素，如 CO2 量、光照强度会影响光合作用速率。 【详解】（1）①由图可知，C-4 植物的叶肉细胞和维管束鞘细胞排列成环状，光合作用的场所 是叶绿体，故内部都有固定 CO2 的叶绿体。②由图可知，CO2 被固定成一种四碳酸发生在叶肉 细胞，接下来卡尔文循环发生在维管束鞘细胞中。已知 C-4 植物更能利用低浓度的 CO2，说明 P 酶与 CO2 的亲和力更强，能将低浓度的 CO2 富集起来供给卡尔文循环使用。 （2）据图可知，转入了 P 酶基因的转基因水稻气孔导度增大，由此说明 P 酶的作用是增大气 孔导度，这样可提高水稻在强光下的光合作用。原种水稻在光照大于 8×102μmol·m-2·s-1 时光合 速率基本不变的原因是光强增强导致的光合速率增加量等于气孔导度下降导致的光合速率降 低量。 （3）干旱情况下，植物气孔关闭，胞间 CO2 浓度降低，C-4 植物能够利用胞间低浓度 CO2 进 行光合作用；强光下，C-4 植物的气孔开放程度大，能够提高胞间 CO2 浓度有利于光合作用， 综上所述，可以看出 C-4 植物适宜栽种在干旱、强光照。【点睛】由第一题的图可知，P 酶和 R 酶一样能固定 CO2，已知 C-4 植物更能利用低浓度的 CO2， 说明 P 酶与 CO2 的亲和力更强，形成的四碳酸转化成三碳酸的过程释放 CO2，由于四碳酸的 富集作用，这时 CO2 的浓度更高。由第二题的图可知，P 酶能提高气孔导度，一定程度上抵消 温度升高导致的气孔关闭。 17.水稻是我国最重要的粮食作物。稻瘟病是由一种真菌侵染水稻引起的病害，严重危害我国 粮食生产安全。 （1）某品种水稻对稻瘟病菌有一定的抗性，为判断抗病性状的显隐性，可进行的操作是 _________，然后通过观察子代的_________来确定。 （2）现有甲（R1R1r2r2r3r3）、乙（r1r1R2R2r3r3）、丙（r1r1r2r2R3R3）三个水稻抗病品种，抗病 （R）对感病（r）为显性，三对抗病基因位于不同染色体上。 ①为了将甲、乙、丙三个品种中的抗病基因整合，选育新的纯合抗病植株，_________（是/否） 可以用传统的杂交育种的方法进行，原因是_________（用图解的形式表述）。 ②研究人员根据基因的 DNA 序列设计特异性引物，用 PCR 方法可将样本中的 R1、r1、R2、 r2、R3、r3 区分开。已知 R 比 r 片段短，推测所选育品种的电泳结果是_________。 （3）研究人员每年用稻瘟病菌人工接种水稻品种甲（R1R1r2r2r3r3），几年后甲品种丧失了抗病 性，分析原因发现是稻瘟病菌发生了_________。为避免水稻品种抗病性丧失过快，请从种植 和育种两个方面给出建议_________。 （4）上述研究可知，与使用农药相比，_________是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措 施。 【答案】 (1). 将纯种的抗性水稻与不抗性水稻杂交 (2). 表现型及比例 (3). 否 (4). (5). 只有 3 条带，且位置比较靠前（离加样孔比较远） (6). 基因突变 (7). 将含有 不同抗病基因的品种轮换/间隔种植；将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中 (8). 抗稻瘟病基因的利用 【解析】【分析】 抗病与不抗病是一对相对性状，是由位于不同染色体上的三对等位基因控制的，因此遵循自 由组合定律。抗病基因是显性基因，只要有一个存在即为抗病。 【详解】（1）将具有相对性状的纯种个体杂交，通过后代的表现型可判断显隐性，子一代显 现出来的性状为显性性状，不能显现出来的性状为隐性性状。 （2）①只要有一种显性基因就为显型性状，R1R1 - - - -、- - R2R2 - -、- - - - R3R3 等基因型的个体显 性性状都能稳定遗传，杂交育种的方法不能筛选出 R1R1 R2R2 R3R3 的个体，如下图所示。 ②研究人员是想选育 R1R1 R2R2 R3R3 的纯合抗病植株，R1、 R2、 R3 三个 DNA 片段的长度不同， 所以电泳会得到三条带，又由于长度均比 r 片段短，因此电泳时迁移速度快，故电泳结束后条 带位置比较靠前。 （3）细菌结构简单，遗传物质容易发生变异，有的细菌可能发生基因突变而出现抗药性的变 异，而抗药性的水稻品种甲会将这种细菌筛选出来，使得这种细菌数量越来越多，对农业生 产造成损失。因此可将含有不同抗病基因的品种轮换/间隔种植，或将多个不同抗病基因通过 杂交整合到一个品种中，避免害虫对单一品种的水稻产生抗性。 （4）农药的使用更容易大范围地筛选出抗药性细菌，这时需要重新研制新型的农药，相对而 言，抗稻瘟病基因的利用更加有效、安全和经济。 【点睛】电泳法是指带电离子在电场 作用下发生迁移的过程，各种分子由于带电性质的差 异及大小、形状不同，会产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。细菌结构 简单，遗传物质容易发生变异，有的细菌会出现抗药性的变异，通过农药的使用会将这些耐 药性个体筛选出来。 18.油菜素内酯是近年新发现的一类植物激素，为了研究其作用和作用机理，我国科研人员进 行了一系列研究。 （1）列举两个植物激素调节的植物具体生命活动过程________________。 （2）用不同浓度的油菜素内酯的类似物 24－eBL 处理拟南芥幼苗一段时间后，测量并记录幼 苗下胚轴和幼根的长度，结果如图 1。实验结果表明 24－eBL 的作用是_____________。 的（3）为了研究油菜素内酯的作用机理，科研人员研究了油菜素内酯对生长素在拟南芥幼根中 运输的影响。 ①实验组操作：配制含有______的固体培养基，在其将要凝固时滴在用_________处理过的拟 南芥幼根切段的图 2 箭头所示的位置上，一段时间后取方框内的部分进行检测，结果如图 3。 ②实验结果表明_________。 （4）要得出“24－eBL 是通过影响生长素的运输来影响幼根生长”的结论，还需设计怎样的 实验？请完成实验设计。 实验材料 实验处理 检测指标 对照组 _______ d／_____ ______ 实验组 _______ d／_____ ______ a．野生型植株 b．生长素转运蛋白缺陷植物 c．油菜素内酯合成缺陷植株 d．不处理 e．用放射性标记的生长素处理根尖 f．用 24－eBL 处理植株g．检测根长 h．检测幼根基部放射性强度 i．检测生长素转运蛋白表达情况 【答案】 (1). 植物向光生长是由于生长素在芽尖端下方分布不均匀造成的、乙烯可以促进 果实成熟等 (2). 抑制幼根生长，抑制作用随浓度增大而增大，高浓度时可微弱促进下胚轴 生长 (3). 放射性标记的生长素 (4). 24－eBL (5). 24－eBL 对生长素尖端向基部运输 的促进作用较强，对基部向尖端运输促进作用较弱 (6). a (7). f (8). g (9). b (10). f (11). g 【解析】 【分析】 植物激素是指在植物体内合成，并从产生部位移动到作用部位，对作物生长发育起显著作用 的微量有机物。人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质称为植物生长调节剂。 通过调节植物生长调节剂的浓度，设置一系列浓度梯度，处理相同状态的植物，可以预测该 植物生长调节剂的作用。 【详解】（1）植物向光生长是由于生长素在芽尖端下方分布不均匀造成的，生长素多的一侧 生长的快（背光侧）。乙烯可以促进果实成熟，赤霉素可解除休眠，促进种子萌发，脱落酸会 促进种子休眠，加速叶片、果实的脱落。 （2）通过测量并记录幼苗下胚轴和幼根的长度可以知道，不同浓度的 24－eBL 对下胚轴基本 没有影响，高浓度略微有促进作用，而对幼根的长度有明显的抑制作用，浓度越高抑制作用 越强。 （3）甲组是用放射性标记的生长素处理拟南芥幼根基部，检测 24－eBL 对生长素从基部→尖 端这个过程的影响，乙组处理的是拟南芥幼根尖端，检测 24－eBL 对生长素从尖端→基部这 个过程的影响，发现乙组的放射性更低，说明运输到尖端的 24－eBL 较少，得到 24－eBL 对 生长素尖端向基部运输的促进作用较强，对基部向尖端运输促进作用较弱的结论。 （4）预探究“24－eBL 是通过影响生长素的运输来影响幼根生长”，自变量的植株的种类不同， 分别是 a 野生型植株（对照组）和 b 生长素转运蛋白缺陷植物（实验组），用的处理 f 试剂 24 －eBL 的种类和量以及处理时间都相同（无关变量），g 检测指标是根长，如果对照组的根长， 说明确实是通过影响生长素的运输来影响幼根生长，如果两者没有明显差异，说明不能通过 影响生长素的运输来影响幼根生长。 【点睛】设计实验时，要遵循单一变量原则、等量原则，对照原则等，自变量要明确，因变 量要有观测指标，要控制无关变量相同且适宜。 19.阅读材料，回答问题解开自闭症谜团的钥匙——突触 自闭症（ASD）是一种由于神经系统失调导致的发育障碍，常表现为与人沟通困难。在大脑 正常发育过程中，突触在婴儿期会过量生成以形成大脑回路。在儿童时代后期及青春期，部 分过量生成的突触将通过一种称为“剔除”的生理过程而消失，功能性突触则得以保留，这 一生理过程对于形成稳定的功能性神经元通路及学习记忆非常重要。美国哥伦比亚大学一项 新研究发现，与正常人相比，自闭症儿童及青少年的大脑内存在过多“突触”。根据材料发现， 这一病理是由于大脑在发育期间的剔除过程缓慢而造成的。 进一步研究表明：多种 ASD 是由抑制哺乳动物 mTOR 激酶的基因突变引起的。这些基因的突 变会使 mTOR 激酶的活性增强。过度活跃的 mTOR 信号传导可能导致过量的突触蛋白合成， 原因是 mTOR 的激活会在在自噬体形成的早期阶段抑制自噬。 通过对自闭症进行近十年的遗传学研究，遗传学家发现自闭症是由多对基因控制的。经过生 物信息学的分析，科学家们已经陆续发现了自闭症致病基因之间确实有一些内在联系。但是， 一个自闭症病人基因组中找到的突变往往极少可能会在另外一个自闭症病人的基因组里找到。 因此，从统计学及遗传学上，我们无法知道这些基因突变究竟是否致病，我们需要利用生物 学的方法来予以确认。 科学家利用现代神经生物学的手段证明了 N3 基因突变亦可导致自闭症。他们首先制备了 N3 突 变体小鼠，然后对与 ASD 无关的突触蛋白进行检测，没有发现有显着的变化。接着，用一些 行为学研究方法，对携带 N3 突变基因的小鼠与正常小鼠进行比较，发现正常的小鼠通常会表 现出更喜欢与同伴小鼠待在一起打打闹闹。后来，科学家们终于在突变小鼠的神经元中发现 了异常，他们发现这种 N3 突变非常特异性地影响了神经元之间的抑制性突触连接，从而造成 神经元网络发生功能紊乱。这个里程碑式的工作除了证明突触异常很有可能是导致自闭症的 原因以外，还指明了针对相应的突触异常来设计药物来治疗自闭症的新方向。 （1）神经元之间通过_______（结构）相连，其结构包括______________。人胚胎发育过程 中产生的过量神经细胞必须经过_______才能保证神经细胞与其支配细胞数量的适应。 （2）写出与自闭症病因相关的 3 个生物学术语______________。 （3）综合上述材料，分析基因突变是如何导致自闭症的______________。 （4）根据材料，请你为治疗自闭症提供一种思路______________。 【答案】 (1). 突触 (2). 突触前膜、突触间隙、突触后膜 (3). 凋亡（剔除） (4). 自噬、抑制性突触、突触、基因突变、多基因遗传等（合理即可） (5). 人体的抑制 mTOR 激酶的基因发生突变，导致 mTOR 激酶活性增强，抑制了突触蛋白的凋亡过程，使得突触增多；人体的 N3 基因突变使得大脑神经元之间的抑制性突触异常，导致了与人沟通异常的自闭 症症状。 (6). 研制某种药物，通过下调 mTOR 的表达，解除其对自噬的抑制，用于消除 多余突触 【解析】 【分析】 兴奋通过电信号的方式在神经纤维上传导，在神经元细胞需要通过突触这个结构，信号变化 是电信号→化学信号→电信号。阅读材料，了解自闭症的形成过程，可知是由功能性突触过 多或者抑制性突触连接异常导致的。 【详解】（1）神经元之间是通过突触这个结构相连，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后 膜三部分。细胞凋亡是基因控制的细胞自动结束生命的过程，在生物的个体发育中，能够清 除多余的细胞，有利于生物形态的完成，故人胚胎发育过程中产生的过量神经细胞必须经过 细胞凋亡才能保证神经细胞与其支配细胞数量的适应。 （2）自噬、抑制性突触、突触、基因突变、多基因遗传等都是自闭症病因相关的生物学术语。 （3）自闭症儿童由于脑发育过程中突触“剔除”过程缓慢导致功能性突触过多，而凋亡过程之 所以受到抑制是由于人体的抑制 mTOR 激酶的基因发生突变，导致 mTOR 激酶活性增强，抑 制了突触蛋白的凋亡过程使得突触增多；人体的 N3 基因突变使得大脑神经元之间的抑制性突 触异常，导致了与人沟通异常的自闭症症状。 （4）根据自闭症形成的过程，如果能研制抑制 mTOR 表达的药物，那么突触“剔除”的过程就 能正常进行，就不会导致功能性突触过多而出现自闭症。 【点睛】基因突变、基因重组、染色体变异是三种可遗传变异，基因决定性状，基因突变可 能导致原有功能出现异常，如癌变。 20.科研人员对猕猴(2n=42)的酒精代谢过程进行研究，发现乙醇进入机体内的代谢途径如下图 所示。乙醇积累使得猕猴喝酒易醉，乙醛积累则刺激血管引起猕猴脸红，两种物质都不积累 的猕猴喝酒不脸红也不醉。请回答问题： （1）一个猕猴种群中的个体多数是喝酒不醉的，种群中偶尔出现喝酒易醉或喝酒脸红的个体， 可能的原因是_______________，种群中某一代突然出现了多只喝酒易醉或喝酒脸红的个体， 出现这种现象的条件是_________________。 （2）然而此种群或其它种群中从未出现过既喝酒易醉又喝酒脸红的个体，请解释可能的原因_______________。 （3）一只易醉猕猴与野生型猕猴杂交，子一代都是野生型，子一代互交，子二代出现三种表 现型，其比例是 9:3:4，这三种表现型分别是________________，易醉猕猴亲本的基因型是 ___________（酶 1 相关基因用 A/a 表示，酶 2 相关基因用 B/b 表示）。 （4）为了进一步研究乙醇积累对代谢的影响，研究人员在野生型猕猴中转入了 D 基因，并筛 选获得了纯合体，将此纯合转基因猕猴与一只非转基因的纯合易醉猕猴杂交，子一代互交后， 子二代易醉与非易醉个体的比例为 13:3，请据此推测 D 基因的作用是____________。 （5）在日常生活中，有 人平常不喝酒，但酒量较大，有的人本来酒量很小，但经常喝酒之 后酒量变大，这说明_____________。 【答案】 (1). 控制合成酶 1 或酶 2 的相关基因突变，不能产生有足够活性的酶 1 或酶 2， 导致乙醇或乙醛积累 (2). 相关突变基因的频率足够高 (3). 酶 1 突变则导致乙醇积累， 不产生乙醛；若酶 1 正常而酶 2 突变，则酶 1 仍能将乙醇转化为乙醛，导致乙醛积累，因此 不会发生乙醛和乙醇同时积累的情况。 (4). 不醉：脸红：易醉 (5). aabb (6). D 基 因通过抑制 A 基因表达或者抑制酶 1 活性而使酒精积累 (7). 表现型受到基因和环境共同 影响 【解析】 【分析】 酶 1 活性受到抑制的猕猴易醉，酶 1 正常、酶 2 活性受到抑制的猕猴易脸红，酶 1 和酶 2 都 正常的猕猴不容易醉。不醉的纯种猕猴基因型为 AABB。产生酶 1 和酶 2 的是显型基因。这 些都说明基因控制生物的性状，但是表现型也会受到环境的影响。 【详解】（1）如果酶 1 基因突变而不能产生酶 1，则猕猴会醉，如果酶 2 基因突变不能产生酶 2，则猕猴会脸红。如果相关突变基因的频率足够高，种群中某一代可能突然出现多只喝酒易 醉或喝酒脸红的个体。 （2）酶 1 突变则导致乙醇积累，不产生乙醛；若酶 1 正常而酶 2 突变，则酶 1 仍能将乙醇转 化为乙醛，导致乙醛积累，因此不会发生乙醛和乙醇同时积累的情况，故此种群或其它种群 中从未出现过既喝酒易醉又喝酒脸红的个体。 （3）子二代表现型比例是 9:3:4，说明子一代的基因型为 AaBb，亲本中野生型的猕猴是不醉 的，说明其基因型是 AABB，则易醉猕猴的亲本基因型为 aabb。9:3:4 的比例中，9 是双显性 状，为不醉，包括 A_B_个体，4 中含有双隐性状，已知 aabb 表现为易醉，所以 4 是易醉，包 括 aa_ _个体，则 3 为脸红，包括 A_bb 个体。 的（4）纯合转基因猕猴为 DDAA，非转基因的纯合易醉猕猴为 ddaa，两者杂交，子一代为 DdAa， 子二代易醉与非易醉个体的比例为 13:3，除了 ddA_为不醉个体外，D_A_、D_aa、ddaa 为易醉 个体，D_A_为易醉个体，ddA_为不醉个体说明 D 基因通过抑制 A 基因表达或者抑制酶 1 活 性而使酒精积累。 （5）表现型由基因型控制，也会受到后天环境的影响。 【点睛】基因突变具有低频性，但由于一个种群基因较多，因此突变基因的总量也不少，突 变基因由于繁殖遗传传给后代，因此种群中突变基因容易保留，种群基因频率的定向改变就 会导致生物进化。9:3:4 和 13:3 都是 9：3：3：1 的变式。 21.某地区一条河流常年被生活废水污染。生活废水的水质、水量不均，有机物、N、P 含量高。 为因地制宜探索治理河水污染的生态方法，研究人员将污染河水引入一个面积为 33m×20m 的 人工实验湿地（见下图）。 （1）在该人工实验湿地中引入满江红、芦苇、水芹和凤眼莲等水生植物，从生态系统的组成 成分分析，它们属于_______。引入这些水生植物的目的是_______。 （2）人工湿地建立一段时间后检测进水口和出水口的水质，结果见下表 参数 入口处平均值 出口处平均值 国家排放标准 总氮（mg/L） 25 9 15 总磷（mg/L） 2．4 0．8 1．0 *Bod（mg/L）o 60 8 20 粪便类大肠杆菌 （细菌数目/100mL） 1．0×107 1．9×105 100~500 *BOD 表示污水中生物体在代谢中分解有机物消耗的氧气量，可间接反映出水质中有机物含量 为充分发挥人工湿地的净水作用，建立后应该_______一段时间后再测出水口的水质。据表分析，流经人工实验湿地后，污水中_______均呈现下降趋势。引起这种变化主要原因与研究人 员_______的措施有关。 （3）为筛选出净水更好的水生植物，环保工作者选择其中 3 种植物分别置于试验池中，90 天 后测定它们吸收 N、P 的量，结果见下表。 植物种类 单位水体面积 N 吸收量（g/m2） 单位水体面积 P 吸收量（g/m2） 浮水植物 a 22．30 1．70 浮水植物 b 8．51 0．72 沉水植物 c 14．61 2．22 结合上表数据，投放_______两种植物可以达到降低该湿地中 N、P 的最佳效果。 （4）为使水质进一步达到国家排放标准，请提出具体的生物治理措施_____。 【答案】 (1). 生产者 (2). 吸收水中的 N、P (3). 暂时封闭出水口 (4). 总氮、 总磷、有机物 (5). 引种多种水生植物 (6). 浮水植物 a、沉水植物 c (7). 适量投放 可食用或破坏大肠杆菌的生物（如草履虫、噬菌体等） 【解析】 【分析】 生态系统 成分包括生产者、消费者、分解者和非生物物质和能量，生产者可以吸收无机盐， 由图可知，水生植物可以净化水质，大大减少 N、P 等无机盐的含量。 【详解】（1）由图可知，满江红、芦苇、水芹和凤眼莲等水生植物能通过光合作用合成有机 物，将光能转变为化学能，是生产者。植物能吸收水中的 N、P 等无机盐，净化水质。 （2）封闭出水口一段时间后再测出水口的水质，可以反应植物的净化效果。由第一个表格可 以看出，除了大肠杆菌数目外，N、P、有机物的含量都在下降，引起这种变化主要原因与研 究人员引种多种水生植物的措施有关。 （3）由第二个表格可以看出，三种水生植物相比，浮水植物 a 吸收 N 的能力最强，沉水植物 c 吸收 P 的能力最强。 （4）虽然引用有机物后总氮、总磷、有机物的值都在下降，但是大肠杆菌的数目却在上升， 因此需要控制大肠杆菌的数目，可以适量投放可食用或破坏大肠杆菌的生物（如草履虫、噬 菌体等）。 的【点睛】人工实验湿地是一个人工生态系统，可用生态系统的结构和功能出发去分析人工实 验湿地的物质变化。